例析類比教學法建構概念的應用

吳向陽

摘 要 提出挖掘學生前概念和分析源問題特征是類比教學法運用的基礎和前提；拓展學生思維，培養創新能力是類比教學法運用的最終目標。借用“教室里的學生”所具有的天然特征，例析類比推理法引導學生遷移運用，幫助他們建構初中生物學幾個重難點概念。

關鍵詞 類比推理 概念建構 源問題 目標問題

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

類比教學法是指教師運用類比推理法，借助學生已熟悉的內容來解釋陌生的現象，幫助學生遷移舊知識建立新概念的一種教學方法。對學生進行類比教學不是打個比方舉個例子這么簡單的事。一個知識點“難”在哪里？為什么選用某個對象進行類比？類比教學方法的運用如何促進學生的發展？教師解決了這些問題才能用好類比教學法。

1 揭示學生相關前概念，確立類比遷移的目標

一個知識點對于學生造成了“難點”，通常是因為學生已有前概念形成了干擾。因此，教師認清學生的認知實際，找出學生的前概念，這是類比教學法運用的前提。

例如“科學分類法”的教學中，學生的分類經驗來源于生活日常用品的分類，他們認為分類就是把物品歸為“食品”“學習用品”……對分類的已有認知，學生停留在平面的、平行的分類標準上，而科學分類法是具有層次性的、套嵌式的等級分類法。類比教學法的運用就是要讓學生體會到“科學分類法是依照從大到小的分類等級單位對物種進行分類定位的”。又如“肺的結構及功能”相關知識，學生認為“肺是容納氣體的地方”，因此，“肺空間越大，肺功能就越好”，類比的運用就應該幫助學生建立認知“肺與氣體的有效接觸面積決定肺的功能”。

2 設計體驗活動，凸顯源問題與目標問題相關特征

源問題指學生已經熟悉其特征的某件事物，目標問題指教師要達成的教學目標。在類比教學運用中，不僅選擇的源問題要具備和目標問題的高度契合性，教師還要設計恰當的教學活動，凸顯出它們之間的相似性，才能達到已有特征向新概念遷移的目的，這是類比教學法運用的關鍵。

例如案例二（見“案例呈現”），同座領取相同角色的卡片，不同座學生的卡片角色不同。這個活動設計就是讓學生體驗到“同桌的兩人是一樣的，因此班上的每個角色是以同桌的方式成對存在的”，進而遷移到基因的成對分布特征。又如案例三的“學生觸碰墻壁和桌子后離開教室”這個活動，讓學生體驗到“氣體不是靜止待在肺里的”“肺是用來進行氣體交換的”。

3 訓練類比思維，引導學生創造性學習

康德說，“每當理智缺乏可靠的思路時，類比這個方法往往能指引我們前行”。每一次類比教學法的成功運用是教師創造性思維的展示，同時又是一次讓教師用類比思維潛移默化地影響學生的良好契機，引導學生創造性的學習是類比教學法運用的終極目標。

教師循序漸進的訓練有助于引導學生從模仿到運用，進而產生創造。首先，教師可以利用學生已有的學科知識啟發學生新的目標問題遷移。例如七年級上期學生學習到的“根的吸水是由于根毛擴大了根的接觸面積”，可以向七年級下期“小腸的吸收能力是由于小腸絨毛擴大了小腸壁的接觸面積”類比遷移。接著，教師可以通過讓學生挑選源問題，來激發學生類比推理的思維，如“學校的柵欄大門和保安，誰的功能更能比擬細胞膜的選擇透過性功能”。教師還可以嘗試讓學生發散思考尋找某一目標問題的類比物，比如學過了肺泡的知識，讓學生尋找生活中的源問題。最后，教師可以鼓勵學習優秀的學生利用源問題的相關特征對同學進行類比推理的解釋。通過一系列的類比教學訓練，旨在培養學生的創新性思維，進而為個體“發現性類比”能力的形成打下基礎。

4 案例呈現

在教學實踐中筆者發現，“教室里的學生”其空間位置特征具有直觀性，學生易感知，教師可操作。作為初中類比推理教學中一個好用的源問題，可以有效的將遷移運用到以下幾個概念的建構上。

4.1 案例一：親代和子代細胞間染色體的組成關系

目標問題：親代在形成生殖細胞的細胞分裂中，染色體要減少一半，不是任意的一半，是每對染色體各有一條進入精子或卵細胞中。

情境創設和源問題特征分析：教師課前備好卡片，寫有“班長”“勞動委員”“宣傳委員”“喜羊羊”“灰太狼”“懶羊羊”等若干角色，每個角色一式兩份，同一角色分別發給同座兩位學生。這樣，全班學生都擁有一個身份，左右隔壁位的學生具有相同的身份，不同座之間的角色是不重復的，全部角色都完整，才能代表本班全部特征。

教學過程：

（1） 設問：把班級人數減半，但要保持本班的特征，該怎樣操作？選擇4組去掉2組、全班隨機留下一半或每組各抽出1列。學生認同答案選擇各抽出1列。

（2） 講述：細胞染色體成對，基因也成對，每一對基因執行不同的功能，生物的完整特征要由全部的基因共同表達。

（3） 遷移：在形成生殖細胞時，染色體減半，怎樣的減半才能保持子代的遺傳物質和親代一樣？學生認同：“不是任意的一半，而是成對的染色體分開，留下其中一條，這樣染色體上成對的基因也被分開，留下的仍然完整成套，生物體的特征才能完整保留。”

4.2 案例二：科學分類法——從種到界

目標問題：科學分類法可以區別同名不同種的生物、在越小的分類單位中的生物，它們的親緣關系越近，同種生物的親緣關系最密切。

情境創設和源問題特征分析：教室里的學生可以用“X學區、X學校、X年段、X班級、X組別、X排次、X座位”進行“位置”標注。例如，A是臺江區一中七年級學生，B是倉山區一中八年級學生，C是倉山區一中七年級學生；D倉山區一中七年級1班學生，E是倉山區一中七年級2班學生。

教學過程：

（1） 設問一：

假設A、B、C3位學生名字都叫“張三”。稱呼時，該怎樣區別三位不同的張三？回答：在名字前面冠以不同的“學校、年段、班級”用以定位。

（2） 設問二：

① B和C、D和E，誰的“位置”更接近？回答：D和E。

② 以此類推，所有學生中“位置”最為接近的是？回答：同桌的兩位學生（例如X、Y）。

（3） 講述：科學分類法中，用界、門、綱、目、科、屬、種等單位，用一定的分類標準將生物分門別類，并以此對生物進行命名和定位。

（4） 遷移：日常生活中一種名叫“杜鵑”的生物，如何區分？回答：看它是屬于動物世界還是植物世界即可以區分。

4.3 案例三：肺的功能

目標問題：脊椎動物的肺，肺泡數目越多，肺功能越強大。

情境創設和源問題特征分析：第一種情況，班級清空；第二種情況，班級清空，留幾排桌子將教室分隔成若干空間。教室的桌子和墻壁用來模擬肺的內表面；學生的移動用來模擬氣體運動。

教學過程：

（1） 設問：10 s內，一群學生從教室外涌進并迅速離開教室。要求學生用手觸碰教室墻壁或桌椅。問：哪種情況下學生有更多的機會觸碰？回答：情況二。

（2） 講述：兩棲動物的肺肺泡數量少、分隔簡單，是個囊狀結構；哺乳動物的肺有復雜的“支氣管樹” 構成，末端是膨大的肺泡，總表面積可達100 m2。氣體由外界進入肺時，外界氣體要和肺泡的壁接觸，并通過肺泡壁和壁上的毛細血管進行氣體交換。

（4） 遷移：

氣體進出青蛙的“囊狀肺”和家兔的“海綿肺”時，哪種肺的氣體交換能力強？學生認同家兔。